KR20150012654A

KR20150012654A - 이동통신 시스템에서 효과적인 다중 반송파 다중 셀 스케줄링 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20150012654A
Application number: KR20130088438A
Authority: KR
Inventors: 허훈; 이진우; 김명석
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2013-07-26
Filing date: 2013-07-26
Publication date: 2015-02-04
Also published as: KR102133287B1; WO2015012614A1; US20160165628A1; US10231255B2

Abstract

본 발명은 반송파 집적(Carrier Aggregation) 이동통신 시스템에서 복수의 셀 및 복수의 반송파가 존재할 때 각 셀 및 반송파의 자원을 효과적으로 사용자 단말기(UE: User Equipment)에게 스케줄링하는 장치와 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 통신 방법은, 각각의 단말 별 반송파와 셀의 매핑 관계를 획득하는 단계; 셀 별 스케줄링 정보를 수신하는 단계; 상기 반송파와 셀의 매핑 관계 및 상기 셀 별 스케줄링 정보를 이용하여, 상기 각각의 단말의 데이터를 상기 각각의 단말에 상응하는 셀 중 하나 이상의 셀에 분배하는 단계; 및 상기 분배된 데이터를 스케줄링하는 단계;를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 반송파 집적 기술을 적용한 다중 반송파 다중 셀 스케줄러 구현 시, 기존의 단일 반송파 단일 셀 스케줄러를 재활용하고 각 스케줄러를 병렬 처리하여 스케줄링 소요시간을 줄일 수 있다.

Description

이동통신 시스템에서 효과적인 다중 반송파 다중 셀 스케줄링 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR EFFECTIVE MULTI-CARRIER MULTI-CELL SCHEDULING IN A MOBILE COMMUINICATION SYSTEM}

본 발명은 반송파 집적(Carrier Aggregation) 이동통신 시스템에서 복수의 셀 및 복수의 반송파가 존재할 때 각 셀 및 반송파의 자원을 효과적으로 사용자 단말기(UE: User Equipment)(또는 단말)에게 스케줄링하는 장치와 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 기존의 단일 반송파 및 단일 셀 스케줄러를 활용하여 효과적으로 다중 셀 및 다중 반송파 스케줄러를 구현하는 장치와 방법을 제안한다.

도 1은 반송파 집적 기술의 주파수 대역 구성을 예시적으로 도시한 도면이다.

반송파 집적(Carrier Aggregation) 기술은 2 개 이상의 요소 반송파 (Component Carrier)를 결합하여 광대역으로 전송함으로써 데이터 전송율을 높이는 기술이다. 이 반송파 집적 시루은 셀룰러 이동통신 표준인 3GPP(3rd Generation Partnership Project)의 HSPA(High Speed Packet Access) 및 LTE(Long-term Evolution) 등에 도입된 바 있다. 도 1을 참고하면, LTE의 반송파 집적 기술은 20MHz의 반송파를 최대 5개까지 결합하여 최대 100MHz 대역폭까지 사용할 수 있다. 또한, 각각의 요소 반송파는 기존의 단일 반송파와 호환이 되어 단일 반송파만을 지원하는 단말기도 지원할 수 있다. 이러한 반송파 집적 기술은 이동통신 서비스 제공 업체들이 20MHz 이상의 연속된 대역을 보유하기 어려운 환경에서 기존의 LTE 시스템을 재사용하여 효과적으로 데이터 전송율을 증대시킬 수 있는 장점이 있다. 또한 반송파 집적 기술은 설치가 유연하고 기존 기술과 호환되며 반송파 별로 다른 망운용이 가능하여 이종 네트워크 구현이 용이한 점 등의 장점이 있다.

반송파 집적 이동통신 시스템의 기지국은 복수의 반송파의 주파수 및 시간 자원을 각 사용자에게 할당하여 사용자의 데이터 전송율을 높인다. 그러나 각 반송파 별로 셀의 커버리지(Coverage)가 다를 수 있으므로, 각 사용자는 위치 및 채널환경에 따라 반송파 별로 임의의 셀을 선택할 수 있으며 기지국은 사용자 별로 임의의 반송파 및 셀 조합에 대해 스케줄링을 지원해야 한다.

본 발명은 전술한 필요성을 충족하기 위해 제안되는 것으로서, 반송파 집적 기술을 적용한 다중 반송파 다중 셀 스케줄러 구현 시, 기존의 단일 반송파 단일 셀 스케줄러를 재활용하고 각 스케줄러를 병렬 처리하여 스케줄링 소요시간을 줄이고 다양한 환경에 대한 확장성을 가지도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 통신 방법은, 각각의 단말 별 반송파와 셀의 매핑 관계를 획득하는 단계; 셀 별 스케줄링 정보를 수신하는 단계; 상기 반송파와 셀의 매핑 관계 및 상기 셀 별 스케줄링 정보를 이용하여, 상기 각각의 단말의 데이터를 상기 각각의 단말에 상응하는 셀 중 하나 이상의 셀에 분배하는 단계; 및 상기 분배된 데이터를 스케줄링하는 단계;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 분배하는 단계는, 상기 각각의 단말의 데이터를 스케줄러에 할당하는 단계;를 더 포함하고, 상기 스케줄링하는 단계는, 상기 분배된 데이터를 상기 스케줄러가 자신에 상응하는 셀에 스케줄링하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 셀 스케줄링 정보는, 상기 단말 별 데이터의 크기 정보, 채널 품질 정보, 각 반송파의 부하량, 각 셀의 부하량, 각 반송파의 미리 설정된 우선순위 및 각 셀의 미리 설정된 우선 순위 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 상기 분배하는 단계는, 상기 각각의 단말에 상응하는 셀에 대한 셀 별 기준값을 수신하는 단계; 상기 셀 별 기준값을 이용하여 상기 각각의 단말의 데이터 분배 임계치를 설정하는 단계; 상기 데이터 분배 임계치와 상기 각각의 단말의 데이터 크기를 비교하는 단계; 및 상기 데이터 분배 임계치보다 상기 단말의 데이터 크기가 크거나 같은 경우, 상기 각 셀의 셀 별 기준값에 따라 상기 단말의 데이터를 상기 각각의 단말에 상응하는 셀에 분배하는 단계;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 기지국의 통신 방법은 상기 데이터 분배 임계치보다 상기 단말의 데이터 크기가 작은 경우, 상기 각 셀의 셀 별 기준값이 큰 셀에 상기 단말의 데이터를 분배하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 셀 별 기준값은, 상기 각각의 단말의 채널 상태에 따른 반송파 별 전송 가능한 데이터 전송율, 상기 각각의 단말의 반송파에 속한 셀의 가용 자원량, 상기 각각의 단말의 반송파에 속한 셀에 대하여 미리 설정된 임의의 상수 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 상기 데이터 분배 임계치는, 상기 셀 별 기준값 중 가장 큰 값에 미리 설정된 상수를 곱한 값일 수 있다.

또한, 상기 분배하는 단계는, 상기 각 셀의 셀 별 기준값의 비율에 따라, 상기 단말의 데이터를 상기 각각의 단말에 상응하는 셀에 분배하는 단계;를 포함할 수 있다.

또한 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국은, 단말과 통신 하는 통신부; 및 각각의 단말 별 반송파와 셀의 매핑 관계를 획득하고, 셀 별 스케줄링 정보를 수신하고, 상기 반송파와 셀의 매핑 관계 및 상기 셀 별 스케줄링 정보를 이용하여, 상기 각각의 단말의 데이터를 상기 각각의 단말에 상응하는 셀 중 어느 하나에 분배하고, 상기 분배된 데이터를 스케줄링하도록 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 및 단말의 통신 방법은, 반송파 집적 기술을 적용한 다중 반송파 다중 셀 스케줄러 구현 시, 기존의 단일 반송파 단일 셀 스케줄러를 재활용하고 각 스케줄러를 병렬 처리하여 스케줄링 소요시간을 줄일 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 및 단말의 통신 방법은 반송파 집적 시스템의 스케줄러를 구현할 때 각 반송파 및 각 셀 별 스케줄링을 병렬로 처리할 수 있도록 하여, 여러 개의 반송파 및 여러 개의 셀 간에 반송파 집적을 효율적으로 지원할 수 있다. 그리고 스케줄링 시간을 단축하고 복잡도를 감소시키며 반송파를 증가시키거나 셀 수를 증가시키기 용이하도록 확장성을 제공할 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 반송파 집적 기술의 주파수 대역 구성을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 2는 단일 반송파 하향링크 프로토콜 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 반송파 집적 하향링크 프로토콜 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 반송파 집적 기술의 무선망 시나리오의 예시들을 도시한 도면이다.
도 5는 반송파 집적 기술의 무선망 시나리오의 일 예에서 사용자 단말기의 분포의 예시를 도시한 도면이다.
도 6은 다중 셀 반송파 스케줄러의 일 예를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 셀 반송파 스케줄러의 일 예를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 BO 분배기의 동작 흐름도의 일 예를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 블록 구성도이다.
도 10는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 블록 구성도이다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하기로 한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 2는 단일 반송파 하향링크 프로토콜 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2를 참고하면, LTE(Long-term Evolution)의 데이터 측면 무선접속 네트워크 프로토콜 구조는 DCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층, RLC(Radio Link Control) 계층, MAC(Medium Access Control) 계층, 물리 계층으로 구성될 수 있다. 무선접속 네트워크의 최상위 계층인 PDCP 계층에서는 각 무선 베어러(Bearer) 별로 제어 신호와 IP(Internet Protocol) 데이터 패킷을 처리하고, 데이터 패킷의 헤더 압축 및 암호화를 담당한다. RLC 계층은 PDCP 계층과 MAC 계층 사이에 위치하여 각 무선 베이러를 논리채널을 매핑시키며, 논리채널 별로 패킷을 전송 가능한 크기로 분할하고 정렬 및 조립하는 역할을 수행한다. 또한 RLC 계층은 패킷 손실 시, 패킷을 재전송 하는 역할을 수행하며, MAC 계층에서 스케줄링을 위한 버퍼를 유지한다. MAC 계층은 RLC 계층과 물리 계층 사이에 위치하며, 데이터 스케줄링, 한 사용자의 여러 개의 논리채널에 대한 다중화 및 역다중화, HARQ(Hybrid Automatic Retransmission reQuest) 기능을 수행한다. 물리계층은 최하위 계층으로서 패킷의 오류 정정 부호화, 변복조 및 물리 신호 생성을 담당한다.

도 3은 반송파 집적 하향링크 프로토콜 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 3을 참고하면, LTE의 반송파 집적 기술을 위한 프로토콜의 구조는 이전 기술 즉, 단일 반송파 기술과의 호환성을 위해서 PDCP 계층, RLC 계층 및 물리 계층은 단일 반송파 기술의 하향링크 프로토콜 구조와 동일하게 유지된다. 다만, 반송파 집적 하향링크 프로토콜 구조에서는 MAC 계층 안에서 반송파 집적을 위한 처리를 담당한다. 이때, RLC 계층은 단일 반송파 또는 반송파 집적 시 반송파의 수와 관계없이 논리채널 당 하나의 버퍼를 유지하며, MAC 계층은 반송파 집적 시 다중 반송파에 대한 스케줄링을 하여 RLC 계층의 버퍼로부터 패킷을 받아 각 반송파의 자원에 할당하게 된다.

그러나, 이러한 LTE 규격에서는 반송파 집적 시에도 반송파의 수에 관계 없이 RLC 계층의 버퍼는 논리채널 당 하나만 존재하므로, MAC 계층에서 여러 반송파에 대한 스케줄링을 동시에 할 수 없다. 동시에 스케줄링할 경우 다른 반송파에서 얼마의 데이터 양을 스케줄링하였는지 알 수 없어서 중복되어 스케줄링될 수 있고, 중복되어 할당된 자원이 낭비되기 때문이다. 또한 하나의 반송파에서 스케줄링되어 전송 가능한 패킷 크기가 결정되고 RLC 계층 버퍼에서 해당 패킷을 제외하지 않으면, 동일한 패킷이 여러 개의 반송파에서 동시에 선택되어 자원이 할당될 수 있다.

도 4는 반송파 집적 기술의 무선망 시나리오의 예시들을 도시한 도면이다.

도 4를 참고하면, LTE의 반송파 집적 기술에서 요소 반송파(Component Carrier)의 커버리지 및 시스템 형상에 따른 5가지의 무선망 시나리오가 도시되어 있다. 도 4의 (a)에 도시된 제1 시나리오는 두 반송파의 커버리지가 같은 경우에 대해서 각 반송파의 기지국 안테나 방향을 일치시킨 것이다. 그리고 도 4의 (b)에 도시된 제2 시니라오는 두 반송파의 커버리지가 다른 경우에 대해서 각 반송파의 기지국 안테나 방향을 일치시킨 것이다. 또한 도 4의 (e)에는 제2 시나리오에서 무선 중계기를 통해 커버리지가 작은 반송파의 서비스 영역을 넓힌 제5 시나리오가 도시되어 있다. 도 4의 (c)에 도시된 제3 시나리오는 하나의 반송파의 기지국 안테나 방향의 중심이 다른 반송파의 셀 경계 지역을 향하도록 배치한 것이다. 도 4의 (d)에는 하나의 반송파는 전체 지역을 덮는 큰 셀들을 구성하고, 다른 하나의 반송파는 데이터 수요가 큰 지역에 작은 셀로 구성하는 제4 시나리오가 도시되어 있다.

이러한 무선망 시나리오 중 제3 시나리오는 각 반송파의 안테나 방향이 다른 반송파의 셀 경계 영역을 향하고 있기 때문에, 제1 시나리오에 비해서 셀 경계 영역에 있는 사용자의 데이터 전송율을 크게 향상시킬 수 있다. 그러나 제3 시나리오는 사용자의 위치 및 채널 환경에 따라 각 반송파 별로 속하게 되는 셀의 조합이 달라질 수 있다.

도 5는 반송파 집적 기술의 무선망 시나리오의 일 예에서 사용자 단말기의 분포의 예시를 도시한 도면이다.

도 5를 참고하면, 상기 도 4의 (c)에 도시된 제3 시나리오에서 하나의 기지국(510)에 연결된 셀과 사용자 단말기(UE: User Equipment)(또는 단말)들(521, 523, 525, 527)이 분포될 수 있다. 예를 들면, 제1 UE(521)는 제1 셀(531)과 제4 셀(534)에서 반송파 집적이 가능하며, 제2 UE(523)는 제2 셀(521)과 제4 셀(534)에서 반송파 집적이 가능하다. 마찬가지로, 제3 UE(525)는 제2 셀(532)과 제5 셀(535)에서, 제4 UE(527)는 제3 셀(533)과 제6 셀(536)을 조합하여 반송파 집적이 가능하다. 하기 [표 1]은 도 5에서 각 UE들(521, 523, 525, 527)의 반송파 별 선택된 셀을 나타낸 것이다.

	제1 반송파	제2 반송파
제1 UE	제1 셀	제4 셀
제2 UE	제2 셀	제4 셀
제3 UE	제2 셀	제5 셀
제4 UE	제3 셀	제6 셀

도 6은 다중 셀 반송파 스케줄러의 일 예를 도시한 도면이다.

도 6을 참고하면, 상기 도 4의 (c) 및 상기 도 5에서 설명한 제3 시나리오에서의 패킷 스케줄러(650)의 일 예가 도시되어 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 반송파 집적 시에도 UE(621, 623, 625, 627) 별로 RLC 계층의 버퍼는 논리채널 당 하나씩 존재하고, 이 버퍼는 요소 반송파 사이에 공유하게 된다. 그러므로, 예를 들면, 패킷 스케줄러(650)가 제1 UE(621)를 제1 셀(631)에서 스케줄링을 하려면, 다른 반송파의 셀, 즉 제4 셀(634)에서 제1 UE(621)의 패킷이 스케줄링되었는지, 스케줄링된 후 남은 버퍼의 크기가 얼마인지에 관한 정보 등이 필요하다. 마찬가지로, 제1 UE(621)를 제4 셀(634)에서 스케줄링하려면, 제1 셀(631)에서 제1 UE(621)의 패킷이 스케줄링되었는지 여부와 스케줄링된 후 남은 버퍼의 크기에 관한 정보 등이 필요하다. 따라서, 스케줄링의 중복을 피하기 위해서는 동일한 버퍼에 대해서 제1 셀(631)과 제4 셀(634)을 동시에 스케줄링을 할 수 없으며, 제1 셀(631)을 스케줄링한 후 제4 셀(634)를 스케줄링하거나, 또는 제4 셀(634)을 스케줄링한 후 제1 셀(631)를 스케줄링하는 방식으로 순차적으로 스케줄링를 수행하여야 한다.

상기 제3 시나리오의 경우에는 UE들 사이에 한 반송파에서는 같은 셀을 선택하더라도 다른 반송파에서는 서로 다른 셀을 선택할 수 있다. 예를 들면, 상술한 바와 같이, 도 5를 참고하면 제2 단말(523) 및 제3 단말(525)이 제1 반송파에서 제2 셀(532)을 선택할 수 있다. 그러나 제2 반송파에서는 제2 단말(523)는 제4 셀(534)을 선택하고, 제3 단말(525)은 제5 셀(535)를 선택해 서로 다른 셀을 선택할 수 있다. 또한 제3 시나리오에서는, UE 별로 각 반송파에서 선택한 셀의 조합이 상기 제1 시나리오에 비해 다양할 수 있다.

따라서 특정 셀에 속한 UE의 다른 반송파에서의 스케줄링을 고려하면, 순차적으로 스케줄링되어야 하는 셀의 수가 증가할 수 있다. 예를 들면, 상기 도 5 및 [표 1]의 경우에는 제1 UE(521)를 고려하면, 제1 셀(531)을 스케줄링한 후에 제4 셀(534)을 스케줄링할 수 있다. 또한, 제2 UE(523)를 고려하면 제4 셀(534)의 스케줄링 결과를 알아야 제2 셀(532)에서 스케줄링을 할 수 있다

이렇게 각 사용자의 반송파별 셀 조합을 고려하면, 셀 별 스케줄링을 차례로 순차적으로 수행해야 하므로 스케줄링 시간이 반송파의 수와 셀의 수만큼 비례하여 증가하게 될 수 있다. 도 5와 같은 제3 시나리오의 경우 2개 반송파에 대해 총 6개의 셀(631, 632, 633, 634, 635, 636)을 고려하면 6개 셀에 대한 스케줄링을 순차적으로 진행하여, 단일 반송파 스케줄링 대비 6배의 시간이 소요되는 문제가 발생할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 셀 반송파 스케줄러의 일 예를 도시한 도면이다.

도 7을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 셀 반송파 스케줄러(750)는, 반송파 집적 시스템의 기지국에서 순차적인 스케줄링에 따른 시간 지연을 줄이기 위해서, 여러 개의 단일 반송파 단일 셀 스케줄링을 병렬적으로 처리하도록 하는 장치로 구성될 수 있다. 반송파 집적 기술 적용 시 각 반송파 스케줄러(771, 772, 773, 774, 775, 776) 간에 RLC 버퍼(740; 741, 743, 745, 747)를 공유하므로, 본 발명에서는 버퍼(741, 743, 745, 747) 출력단에 버퍼 점유량(BO: Buffer Occupancy) 분배기(761, 763, 765, 767)를 두어서 각 반송파 별 스케줄러(771, 772, 773, 774, 775, 776)에서 자원 할당 가능한 BO를 나누어 각 반송파 별 스케줄러(771, 772, 773, 774, 775, 776)에 할당하도록 할 수 있다. 예를 들면, BO는 버퍼(741, 743, 745, 747)를 점유하고 있는 패킷의 크기로서, 스케줄러(771, 772, 773, 774, 775, 776)는 BO 이내의 패킷 크기로 스케줄링하고 스케줄링된 UE에 대해서 버퍼(741, 743, 745, 747)에서 해당 크기로 패킷을 불러와서 MAC 계층 패킷을 생성하고 전송할 수 있다. 반송파 집적 기술을 적용하여 스케줄링할 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 각 반송파 스케줄러(771, 772, 773, 774, 775, 776)는 BO 분배기(761, 763, 765, 767)에서 할당받은 BO 이내의 패킷 크기로 스케줄링하고, 스케줄링된 UE(721, 723, 725, 727)에 대해서 버퍼(740)에서 해당 크기로 패킷을 불러와서 MAC 계층 패킷을 생성하여 전송할 수 있다. 이 때 UE에게 전달되는 MAC 계층 패킷은 단일 반송파 시스템에 비해 최대 반송파 수의 배수로 증가할 수 있다.

이 때, 실시예에 따라 BO 분배기(761, 763, 765, 767)는 각각의 UE(721, 723, 725, 727) 별 BO, UE(721, 723, 725, 727) 별 각 반송파의 셀 정보, 채널 품질(channel quality), 각 반송파(또는 각 셀)의 부하량(예를 들면, 평균적으로 사용된 시간-주파수 자원량), 및 반송파와 셀 별로 설정된 우선순위 등의 셀 별 스케줄링 정보(780) 중 적어도 하나를 입력으로 받을 수 있다. 그리고 BO 분배기(761, 763, 765, 767)는 상기 입력 받은 정보들(780)에 기초하여, 각 UE(721, 723, 725, 727)의 반송파 별 선택된 셀(731, 732, 733, 734, 735, 736)로 BO를 나누어서 해당 스케줄러(771, 772, 773, 774, 775, 776)에 전달할 수 있다.

예를 들면, 제1 단말(721)의 BO 분배기(761)는 제1 반송파의 제1 셀(731)과 제2 반송파의 제4 셀(734)로 BO를 분배할 수 있다. 그리고, 제2 UE(723)의 BO 분배기(763)는 제1 반송파의 제2 셀(732)과 제2 반송파의 제4 셀(734)로 BO를 분배하며, 제3 UE(725)의 BO 분배기(765)는 제1 반송파의 제2 셀(732)과 제2 반송파의 제5 셀(735)로 BO를 분배할 수 있다. 또한, 제4 UE(727)의 BO 분배기(767)는 제1 반송파의 제3 셀(733)과 제2 반송파의 제6 셀(736)로 BO를 분배할 수 있다. 그리고, 각 반송파 및 각 셀의 단일 반송파 단일 셀 스케줄러(771, 772, 773, 774, 775, 776)는 각각의 BO 분배기(761, 763, 765, 767)에서 해당 UE(721, 723, 725, 727)에게 할당된 BO 내에서 단일 반송파 UE와 동일하게 스케줄링하고 패킷을 생성할 수 있다. 그리고, 제1 UE(721)는 제1 반송파의 제1 셀(731)과 제2 반송파의 제4 셀(734) 등 2개의 반송파로부터 패킷을 전송 받게 된다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 BO 분배기의 동작 흐름도의 일 예를 도시한 도면이다.

상기 도 7과 관련된 부분에서 설명된 바에 따라, BO를 분배할 때, 항상 일정한 비율 또는 고정된 크기로 BO를 분배하게 되면, 비효율적으로 자원이 할당될 수 있다. 예를 들면, UE의 채널 상태에 따른 반송파 별로 가능한 데이터 전송율, 각 반송파에서 속한 셀의 대역폭 및 부하량에 따른 해당 UE가 사용 가능한 자원량 등에 따라서 각 반송파에서 실제로 전송 가능한 패킷 크기가 달라질 수 있기 때문에, 항상 일정한 비율 또는 고정된 크기로 BO를 분배하게 되면 비효율적으로 자원이 할당될 수 있다. 가령 한 UE에 대해 제1 반송파에서는 50Mbps로 데이터 전송이 가능하고 제2 반송파에서는 10Mbps로 데이터 전송이 가능하다고 가정할 수 있다. 이때, 같은 양의 BO를 분배하면, 제1 반송파에서는 패킷을 모두 전송하고 자원이 할당되지 않고 남아 있는 경우가 발생할 수 있다. 가용한 자원량에 차이가 있는 경우에도 마찬가지이다.

또한 버퍼 내 패킷의 크기가 작아서 두 개의 반송파 중에 한 곳으로 전송이 가능한 경우에는 두 개의 반송파로 나누어 자원할당하는 것보다는 하나의 반송파에서 자원할당하는 것이 HARQ 및 기타 간접 비용 측면에서 유리할 수 있다. 때문에, 실시예에 따라, BO의 분배 시에, 각 반송파 및 셀에 따른 BO를 적절하게 분배할 필요가 있다.

도 8을 참고하면, 810 단계에서 BO 분배기는 제k UE에 대해서 제1 반송파에서 셀 n[1]이 선택되고, 제2 반송파에서 셀 n[2]가 선택될 수 있다. 그리고 820 단계에서 셀 n[1]과 n[2]로부터 각각 변수 C[k][1]과 C[k][2]를 수신할 수 있다. 변수 C[k][1]과 C[k][2]는 BO의 분배하기 위하여 각 셀에 상응하는 셀 별 기준값으로서, 예를 들면 각각 다음 중 한 가지를 나타낼 수 있다.

1) 제k UE의 제1 반송파와 제2 반송파에서 채널 상태에 따라 각각 전송 가능한 데이터 전송율

2) 제k UE가 제1 반송파와 제2 반송파에서 속한 셀 n[1]과 n[2]에서 가용한 평균 자원량, 예를 들면 전체 자원량 - 평균 자원 사용량

3) 제1 반송파와 제2 반송파의 셀 n[1]과 n[2]에서 고정적으로 미리 설정한 임의의 상수

4) 1), 2), 3) 의 임의의 두 가지 또는 세 가지 값의 곱 또는 가중치 곱

그 후 830 단계에서 BO 분배기는 BO 분배 임계치(boSplitThre[k])를 설정할 수 있다. 예를 들면, BO 분배 임계치는 C[k][1]과 C[k][2] 중 큰 값에 임의의 상수를 곱한 값으로 설정할 수 있다. 그리고 840 단계에서 제k UE의 BO 크기인 bo[k]를 수신할 수 있다.

850 단계에서 BO 분배기는 830 단계에서 설정한 BP 분배 임계치(boSplitThre[k])와 840 단계에서 수신한 제k UE의 BO 크기인 bo[k]와 비교할 수 있다.

비교한 결과, BP 분배 임계치(boSplitThre[k])보다 제k UE의 BO 크기 bo[k]가 더 크거나 같은 경우, 두 개의 셀 n[1]과 n[2]에 BO를 분배하는 것이 효율적이므로, 860 단계에서 C[k][1]과 C[k][2]에 비례하여 BO를 셀 n[1]과 n[2]에 분배할 수 있다.

BP 분배 임계치(boSplitThre[k])보다 제k UE의 BO 크기 bo[k]가 더 작은 경우에는 두 개의 셀 n[1]과 n[2] 중 어느 하나의 셀에 BO를 분배하는 거시 효율적일 수 있다. 때문에, 870 단계에서 C[k][1]과 C[k][2]를 비교하여, C[k][1]이 C[k][2] 보다 크거나 같은 경우 880 단계에서 BO를 셀 n[1]에 분배할 수 있다. 그리고 C[k][1]이 C[k][2] 보다 작은 경우에는 885 단계에서 BO를 셀 n[2]에 분배할 수 있다.

그 후 890 단계에서 BO 분배기는 분배된 셀 별 또는 반송파 별 BO 값을 해당 셀 n[1]과 n[2]의 스케줄러에게 전달한다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 블록 구성도이다.

도 9를 참고하면, 제어부(910)는 상술한 실시예들 중 어느 하나의 동작을 수행하도록 기지국을 제어한다. 예를 들면, 상기 제어부(910)는 각각의 단말 별 반송파와 셀의 매핑 관계를 획득하고, 셀 별 스케줄링 정보를 수신하고, 상기 반송파와 셀의 매핑 관계 및 상기 셀 별 스케줄링 정보를 이용하여, 상기 각각의 단말의 데이터를 상기 각각의 단말에 상응하는 셀 중 어느 하나에 분배하고, 상기 분배된 데이터를 스케줄링하도록 제어할 수 있다.

통신부(920)는 상술한 실시예들 중 어느 하나의 동작에 따라 신호를 송수신한다. 예를 들면, 단말에게 패킷 등의 데이터를 전송할 수 있다.

도 10는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 블록 구성도이다.

도 10을 참고하면, 제어부(1010)는 상술한 실시예들 중 어느 하나의 동작을 수행하도록 단말을 제어한다. 예를 들면, 제어부(1010)는 기지국에게 채널 상태 정보, 단말의 데이터 크기 정보 등을 전송하도록 제어할 수 있다.

통신부(1020)는 상술한 실시예들 중 어느 하나의 동작에 따라 신호를 송수신한다. 예를 들면, 통신부(1420)는 기지국으로부터 패킷 등의 데이터를 수신할 수 있다.

한편, 본 발명에 의하면 반송파 집적 시스템의 스케줄러를 구현할 때 각 반송파 및 각 셀 별 스케줄링을 병렬로 처리할 수 있도록 하여, 여러 개의 반송파 및 여러 개의 셀 간에 반송파 집적을 효율적으로 지원할 수 있다. 그리고 스케줄링 시간을 단축하고 복잡도를 감소시키며 반송파를 증가시키거나 셀 수를 증가시키기 용이하도록 확장성을 제공할 수 있다.

설명의 편의를 위해 2 개의 반송파 집적을 예시를 들어 설명하였으나, 본 발명의 구성 및 동작은 내용은 2개 반송파 집적 시스템에만 국한되지 않고, 3개 이상의 반송파 집적 시스템에도 같은 방식으로 확장이 가능함은 물론이다.

본 명세서와 도면에 개시 된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

721, 723, 725, 727: UE
761, 763, 765, 767: BO 분배기
771, 772, 773, 774, 775, 776: 단일 셀 단일 반송파 스케줄러
750: 다중 셀 반송파 스케줄러

Claims

기지국의 통신 방법에 있어서,
각각의 단말 별 반송파와 셀의 매핑 관계를 획득하는 단계;
셀 별 스케줄링 정보를 수신하는 단계;
상기 반송파와 셀의 매핑 관계 및 상기 셀 별 스케줄링 정보를 이용하여, 상기 각각의 단말의 데이터를 상기 각각의 단말에 상응하는 셀 중 하나 이상의 셀에 분배하는 단계; 및
상기 분배된 데이터를 스케줄링하는 단계;
를 포함하는 기지국의 통신 방법.
제1 항에 있어서, 상기 분배하는 단계는,
상기 각각의 단말의 데이터를 스케줄러에 할당하는 단계;를 더 포함하고,
상기 스케줄링하는 단계는,
상기 분배된 데이터를 상기 스케줄러가 자신에 상응하는 셀에 스케줄링하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 통신 방법.
제1 항에 있어서, 상기 셀 스케줄링 정보는,
상기 단말 별 데이터의 크기 정보, 채널 품질 정보, 각 반송파의 부하량, 각 셀의 부하량, 각 반송파의 미리 설정된 우선순위 및 각 셀의 미리 설정된 우선 순위 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 통신 방법.
제1 항에 있어서, 상기 분배하는 단계는,
상기 각각의 단말에 상응하는 셀에 대한 셀 별 기준값을 수신하는 단계;
상기 셀 별 기준값을 이용하여 상기 각각의 단말의 데이터 분배 임계치를 설정하는 단계;
상기 데이터 분배 임계치와 상기 각각의 단말의 데이터 크기를 비교하는 단계; 및
상기 데이터 분배 임계치보다 상기 단말의 데이터 크기가 크거나 같은 경우, 상기 각 셀의 셀 별 기준값에 따라 상기 단말의 데이터를 상기 각각의 단말에 상응하는 셀에 분배하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 통신 방법.
제4 항에 있어서,
상기 데이터 분배 임계치보다 상기 단말의 데이터 크기가 작은 경우, 상기 각 셀의 셀 별 기준값이 큰 셀에 상기 단말의 데이터를 분배하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 통신 방법.
제4 항에 있어서, 상기 셀 별 기준값은,
상기 각각의 단말의 채널 상태에 따른 반송파 별 전송 가능한 데이터 전송율, 상기 각각의 단말의 반송파에 속한 셀의 가용 자원량, 상기 각각의 단말의 반송파에 속한 셀에 대하여 미리 설정된 임의의 상수 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 통신 방법.
제4 항에 있어서, 상기 데이터 분배 임계치는,
상기 셀 별 기준값 중 가장 큰 값에 미리 설정된 상수를 곱한 값인 것을 특징으로 하는 기지국의 통신 방법.
제4 항에 있어서, 상기 분배하는 단계는,
상기 각 셀의 셀 별 기준값의 비율에 따라, 상기 단말의 데이터를 상기 각각의 단말에 상응하는 셀에 분배하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 통신 방법.
기지국에 있어서,
단말과 통신 하는 통신부; 및
각각의 단말 별 반송파와 셀의 매핑 관계를 획득하고, 셀 별 스케줄링 정보를 수신하고, 상기 반송파와 셀의 매핑 관계 및 상기 셀 별 스케줄링 정보를 이용하여, 상기 각각의 단말의 데이터를 상기 각각의 단말에 상응하는 셀 중 하나 이상의 셀에 분배하고, 상기 분배된 데이터를 스케줄링하도록 제어하는 제어부;
를 포함하는 기지국.
제9 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 각각의 단말의 데이터를 스케줄러에 할당하고, 상기 분배된 데이터를 상기 스케줄러가 자신에 상응하는 셀에 스케줄링하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제9 항에 있어서, 상기 셀 스케줄링 정보는,
상기 단말 별 데이터의 크기 정보, 채널 품질 정보, 각 반송파의 부하량, 각 셀의 부하량, 각 반송파의 미리 설정된 우선순위 및 각 셀의 미리 설정된 우선 순위 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제9 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 각각의 단말에 상응하는 셀에 대한 셀 별 기준값을 수신하고, 상기 셀 별 기준값을 이용하여 상기 각각의 단말의 데이터 분배 임계치를 설정하고, 상기 데이터 분배 임계치와 상기 각각의 단말의 데이터 크기를 비교하고, 상기 데이터 분배 임계치보다 상기 단말의 데이터 크기가 크거나 같은 경우, 상기 각 셀의 셀 별 기준값에 따라 상기 단말의 데이터를 상기 각각의 단말에 상응하는 셀에 분배하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제12 항에 있어서, 상기 제어부는
상기 데이터 분배 임계치보다 상기 단말의 데이터 크기가 작은 경우, 상기 각 셀의 셀 별 기준값이 큰 셀에 상기 단말의 데이터를 분배하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제12 항에 있어서, 상기 셀 별 기준값은,
상기 각각의 단말의 채널 상태에 따른 반송파 별 전송 가능한 데이터 전송율, 상기 각각의 단말의 반송파에 속한 셀의 가용 자원량, 상기 각각의 단말의 반송파에 속한 셀에 대하여 미리 설정된 임의의 상수 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제12 항에 있어서, 상기 데이터 분배 임계치는,
상기 셀 별 기준값 중 가장 큰 값에 미리 설정된 상수를 곱한 값인 것을 특징으로 하는 기지국.
제12 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 각 셀의 셀 별 기준값의 비율에 따라, 상기 단말의 데이터를 상기 각각의 단말에 상응하는 셀에 분배하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국.